Metales Pesados
Páginas: 31 (7585 palabras)
Publicado: 11 de diciembre de 2012
DISEÑO DE UN SISTEMA CONTINUO DE PURIFICACION DE AGUA CONTAMINADA CON METALES PESADOS
I.- JUSTIFICACION
El trabajo pretende diseñar un sistema de adsorción continuo de metales pesados a través de columnas empacadas, cuyo relleno estaría compuesto de materia agroindustrial: bagazo de palmito y aserrín tratado, quienes en estudios previos mostraron gran capacidad de adsorción de metales pesadoscon los que se ha estado trabajando anteriormente. Este diseño está destinado a la implementación de un sistema a gran escala para el tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados (cadmio, zinc, cobre y plomo) debido a su proximidad a las minas, devolviendo así la utilidad a esta ya sea para riego u otros, para que de esta manera se pueda evitar que el consumo de esta agua cause problemasen la salud humana.
En los últimos 15 años, se han realizado investigaciones para poder encontrar nuevos adsorbentes, eficientes y económicamente factibles de utilizar en la remoción de metales pesados de soluciones acuosas (Cheung et al., 2001). No obstante, muchos de estos procesos pueden ser altamente costosos o difíciles de implementar en países en vías de desarrollo. Por lo tanto, existe lanecesidad de establecer estrategias de tratamiento que sean simples, consistentes y que involucren recursos locales (Vaca-Mier et al., 2001).
II- ANTECEDENTES
Los datos necesarios para el diseño de columnas de adsorción a nivel industrial se obtenían tradicionalmente a través de pruebas de adsorción en sistemas piloto, sin embargo debido a los grandes volúmenes de agua utilizada, a los tiemposlargos de experimentación y a los costos importantes por los análisis involucrados en los experimentos, la tendencia actual es la aplicación de minicolumnas de adsorción para realizar estas pruebas. Las pruebas con minicolumnas o método RSSCT (Rapid Small Scale Column Test) además de permitir realizar los experimentos en un tiempo muy corto, con pequeños volúmenes de agua a tratar, presenta la granventaja de permitir escalar los resultados a nivel industrial (Crittenden et al., 1986). Este método permite determinar las principales características de operación y de diseño de columnas de adsorción (tipo, tamaño y dosis de adsorbentes, tipo de flujo, diámetro y altura de la columna, tiempo de operación, carga hidráulica). (Arturo Rivera Ortiz, Rosa María Ramírez Zamora, Alfonso Durán Moreno).III.- OBJETIVOS
Objetivo general
* El objetivo de la investigación es diseñar un sistema continuo de adsorción para la purificación de agua contaminada con metales pesados, usando residuos agroindustriales en columnas de adsorción empacadas.
Objetivos específicos
* Determinar las condiciones con las que se debe tratar la muestra contaminada (temperatura, pH, concentración de metales,masa de adsorbente, tiempo de contacto, flujo volumétrico, etc.).
* Experimentar con distintas alturas de columnas empacadas para la obtención de datos.
* Determinar la altura de columna que mejor calidad de datos haya presentado en las mediciones a realizarse.
* Determinar los tiempos de ruptura de cada metal pesado, en base a los datos obtenidos en cada medición los tiempos decontacto determinados.
IV.- MARCO TEORICO
Existen varios procesos para remover metales pesados disueltos en medio acuoso, entre los que se encuentran el intercambio iónico, precipitación, coprecipitación, ultrafiltración, adsorción, ósmosis inversa y electrodiálisis. La selección del método de tratamiento para este tipo de contaminantes depende de la concentración del contaminante en el efluente ydel costo del tratamiento. La adsorción es uno de los métodos más utilizados en la remoción de metales pesados de las aguas residuales (Cheung et al., 2001; Vaca-Mier et al., 2001).
El proceso de intercambio iónico es un método factible cuando el material utilizado para remover los metales tiene una gran selectividad por alguno de ellos y, además, cuando la concentración de iones que compiten en...
I.- JUSTIFICACION
El trabajo pretende diseñar un sistema de adsorción continuo de metales pesados a través de columnas empacadas, cuyo relleno estaría compuesto de materia agroindustrial: bagazo de palmito y aserrín tratado, quienes en estudios previos mostraron gran capacidad de adsorción de metales pesadoscon los que se ha estado trabajando anteriormente. Este diseño está destinado a la implementación de un sistema a gran escala para el tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados (cadmio, zinc, cobre y plomo) debido a su proximidad a las minas, devolviendo así la utilidad a esta ya sea para riego u otros, para que de esta manera se pueda evitar que el consumo de esta agua cause problemasen la salud humana.
En los últimos 15 años, se han realizado investigaciones para poder encontrar nuevos adsorbentes, eficientes y económicamente factibles de utilizar en la remoción de metales pesados de soluciones acuosas (Cheung et al., 2001). No obstante, muchos de estos procesos pueden ser altamente costosos o difíciles de implementar en países en vías de desarrollo. Por lo tanto, existe lanecesidad de establecer estrategias de tratamiento que sean simples, consistentes y que involucren recursos locales (Vaca-Mier et al., 2001).
II- ANTECEDENTES
Los datos necesarios para el diseño de columnas de adsorción a nivel industrial se obtenían tradicionalmente a través de pruebas de adsorción en sistemas piloto, sin embargo debido a los grandes volúmenes de agua utilizada, a los tiemposlargos de experimentación y a los costos importantes por los análisis involucrados en los experimentos, la tendencia actual es la aplicación de minicolumnas de adsorción para realizar estas pruebas. Las pruebas con minicolumnas o método RSSCT (Rapid Small Scale Column Test) además de permitir realizar los experimentos en un tiempo muy corto, con pequeños volúmenes de agua a tratar, presenta la granventaja de permitir escalar los resultados a nivel industrial (Crittenden et al., 1986). Este método permite determinar las principales características de operación y de diseño de columnas de adsorción (tipo, tamaño y dosis de adsorbentes, tipo de flujo, diámetro y altura de la columna, tiempo de operación, carga hidráulica). (Arturo Rivera Ortiz, Rosa María Ramírez Zamora, Alfonso Durán Moreno).III.- OBJETIVOS
Objetivo general
* El objetivo de la investigación es diseñar un sistema continuo de adsorción para la purificación de agua contaminada con metales pesados, usando residuos agroindustriales en columnas de adsorción empacadas.
Objetivos específicos
* Determinar las condiciones con las que se debe tratar la muestra contaminada (temperatura, pH, concentración de metales,masa de adsorbente, tiempo de contacto, flujo volumétrico, etc.).
* Experimentar con distintas alturas de columnas empacadas para la obtención de datos.
* Determinar la altura de columna que mejor calidad de datos haya presentado en las mediciones a realizarse.
* Determinar los tiempos de ruptura de cada metal pesado, en base a los datos obtenidos en cada medición los tiempos decontacto determinados.
IV.- MARCO TEORICO
Existen varios procesos para remover metales pesados disueltos en medio acuoso, entre los que se encuentran el intercambio iónico, precipitación, coprecipitación, ultrafiltración, adsorción, ósmosis inversa y electrodiálisis. La selección del método de tratamiento para este tipo de contaminantes depende de la concentración del contaminante en el efluente ydel costo del tratamiento. La adsorción es uno de los métodos más utilizados en la remoción de metales pesados de las aguas residuales (Cheung et al., 2001; Vaca-Mier et al., 2001).
El proceso de intercambio iónico es un método factible cuando el material utilizado para remover los metales tiene una gran selectividad por alguno de ellos y, además, cuando la concentración de iones que compiten en...
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